JP2005021682A - X-ray generator for ct system and slip ring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は一般に、コンピュータ断層撮影を用いた診断イメージングシステムに関し、より詳細には、固定インバータがスリップリングへ電力を供給して回転高電圧タンクへ伝送し、回転X線管の両端に電位を発生させるようなCTシステム用のX線発生器及びスリップリングに関する。 The present invention relates generally to diagnostic imaging systems using computed tomography, and more particularly, a fixed inverter supplies power to a slip ring and transmits it to a rotating high voltage tank to generate potentials at both ends of the rotating X-ray tube. The present invention relates to an X-ray generator and a slip ring for a CT system.
通常、コンピュータ断層撮影(CT)イメージングシステムにおいて、X線源は患者又は手荷物などの被検体又は対象物に向かって扇状ビームを放射する。以下「被検体」及び「対象物」という用語はイメージが可能な任意のものを含むものとする。ビームは、被検体によって減弱した後、放射線検出器のアレイに衝突する。検出器アレイで受信される減弱した放射線ビームの強度は通常、被検体によるX線ビームの減弱によって決まる。検出器アレイの各検出器素子は、各検出器素子によって受信された減弱ビームを表す別個の電気信号を生成する。電気信号は、最終的にイメージを生成するデータ処理システムへ分析のために送信される。 Typically, in a computed tomography (CT) imaging system, an x-ray source emits a fan beam toward a subject or object such as a patient or baggage. Hereinafter, the terms “subject” and “object” shall include anything that can be imaged. The beam impinges on the array of radiation detectors after being attenuated by the subject. The intensity of the attenuated radiation beam received at the detector array is usually determined by the attenuation of the x-ray beam by the subject. Each detector element of the detector array produces a separate electrical signal that represents the attenuated beam received by each detector element. The electrical signal is sent for analysis to a data processing system that ultimately produces an image.
一般に、X線源及び検出器アレイは、イメージング平面内にあり、被検体を囲むガントリの周囲を回転する。X線源は通常X線管を含み、焦点にX線ビームを放射する。X線検出器は通常、検出器で受信されるX線ビームをコリメートするコリメータと、コリメータに隣接しX線を光エネルギに変換するシンチレータと、隣接するシンチレータから光エネルギを受信し、そこから電気信号を生成するフォトダイオードとを含む。 In general, the x-ray source and detector array are in the imaging plane and rotate around the gantry surrounding the subject. An x-ray source typically includes an x-ray tube and emits an x-ray beam at a focal point. An X-ray detector typically receives a collimator that collimates the X-ray beam received by the detector, a scintillator that is adjacent to the collimator and converts X-rays into optical energy, receives light energy from the adjacent scintillator, and from there. A photodiode for generating a signal.
通常シンチレータアレイの各シンチレータは、X線を光エネルギに変換する。各シンチレータは、これに隣接するフォトダイオードに光エネルギを放出する。各フォトダイオードは光エネルギを検出し、対応する電気信号を発生する。次いで、フォトダイオードの出力は、画像再構成のためにデータ処理システムへ送信される。 Usually, each scintillator of the scintillator array converts X-rays into light energy. Each scintillator emits light energy to the photodiode adjacent to it. Each photodiode detects light energy and generates a corresponding electrical signal. The output of the photodiode is then sent to the data processing system for image reconstruction.
CTシステムのX線発生器は、データ収集中、イメージングボアの周りを回転するものとしてガントリ内に配置される。X線発生器は通常、X線管、データ収集システム、及び円弧状検出器アレイを含む。この公知の構成は図1に示される。図示されるように、X線発生器及びスリップリング構成2は、X線管3、高電圧(HV)タンク4、及び操作的にスリップリング6に接続されたインバータ5を含む。X線管3、HVタンク4、及びインバータは、ガントリの回転中各々を支持する回転ベース7にそれぞれ接続されて固定される。回転ベース7の外部で、スリップリング6に電気的に接続されるのは電力配分装置(PDU)8であり、これは固定式で、従ってX線管3、タンク4、及びインバータ5と共に回転しない。インバータ5は通常、例えば650VDCの直流電圧を供給され、例えば特定の周波数、すなわち20kから50kHzで約300VACの交流電圧波形を生成する。その後、交流電圧はHVタンク4へ供給され、これは直流HV電位を生成する変圧器及び整流器(図示せず)を有する。次いで、HV電位はX線管3へ印加される。HVタンク及びインバータが回転ベース上に配置されるので、インバータへの電力は容易に、比較的低電圧(〜650VDC)のスリップリング6をわたって回転側へ伝送される。回転ベース7は又、通常4Aで表される補助電力装置を含むことができる1つ又は複数の補助装置を具備して設計される。
The x-ray generator of the CT system is placed in the gantry as rotating around the imaging bore during data acquisition. An x-ray generator typically includes an x-ray tube, a data acquisition system, and an arc detector array. This known configuration is shown in FIG. As shown, the X-ray generator and
この構成であれば、インバータ5は回転ベース7上に配置され、そのためデータ収集中に回転する。インバータの回路図が図2に示される。インバータ5は、H型構成で配置された幾つかの電源スイッチ9(例えばIGBT)を含む。H型構成の1つの出力に接続されるのは、共振回路10を形成するLC回路である。共振回路10の出力及びH型構成9の他の出力は、HVタンク4へ供給される。HVタンクは、整流器及びフィルタ回路12に接続された変圧器11を含み、単極X線管3への電位を発生させる。インバータ5、HVタンク4、及びX線管3は、スリップリング6の回転側に位置付けられる。その結果、この公知の構成を用いると、比較的低直流電圧がスリップリング6へ供給され、その後、調節のためにインバータ5へ伝送される。
With this configuration, the
スリップリングの回転側へのインバータの配置には、幾つかの欠点がある。例えば、より高速にガントリを回転させることは、回転側の構成要素の質量並びに関連する回転力がガントリ速度を制限することから問題がある。更に、ガントリ速度が大きくなると、一定のSNR(信号対雑音比)を維持するためにX線発生器に必要な電力も同様に大きくなる。従って、X線発生器の構成要素のサイズ及び質量もまた、必要とされる電力を供給するために大きくしなければならない。更に、最新のCTシステムにおけるX線発生器構成要素のサイズの結果として、回転ベースからはみ出た片持ち構成となる。この片持ち構成により、構成要素を固定するのに用いられる取付ブラケットにトルクが加わるだけでなく、固定ブラケットにかかる力も増大する。これら全てがガントリの回転速度を制限する。 The arrangement of the inverter on the rotating side of the slip ring has several drawbacks. For example, rotating the gantry at a higher speed is problematic because the mass of the rotating component as well as the associated rotational force limits the gantry speed. Further, as the gantry speed increases, the power required for the X-ray generator to maintain a constant SNR (signal to noise ratio) increases as well. Therefore, the size and mass of the x-ray generator components must also be increased to provide the required power. Further, the size of the X-ray generator components in modern CT systems results in a cantilever configuration that protrudes from the rotating base. This cantilever configuration not only applies torque to the mounting bracket used to fix the components, but also increases the force on the fixing bracket. All of these limit the rotational speed of the gantry.
従って、CTシステムの回転ベース上のサイズ及び重量の制約を軽減し、これによりX線管へ伝送される電力が失われることなく、ガントリ回転速度を大きくすることが可能になるX線発生器アーキテクチャの設計が望まれる。 Thus, an x-ray generator architecture that reduces the size and weight constraints on the rotating base of the CT system, thereby allowing the gantry rotation speed to be increased without losing power transmitted to the x-ray tube. Design is desired.
本発明は、前述の欠点を克服するCTデータ収集用にX線ビームを発生するX線管へ電力を供給するための装置に関する。該装置は、固定インバータから回転可能なHVタンクへ電力を伝送するように設計されたスリップリングを含む。HVタンクは伝送する電力を調整し、X線発生のためにX線管に電位を生成させるように設計される。更にインバータは、直接スリップリングに接続されるか又は、変圧器を介して間接的に接続される、単一の直列共振回路又は1対の直列共振回路を有するように構成される。 The present invention relates to an apparatus for supplying power to an X-ray tube that generates an X-ray beam for CT data acquisition that overcomes the aforementioned drawbacks. The apparatus includes a slip ring designed to transfer power from a fixed inverter to a rotatable HV tank. The HV tank is designed to regulate the power transmitted and cause the X-ray tube to generate a potential for X-ray generation. Furthermore, the inverter is configured to have a single series resonant circuit or a pair of series resonant circuits that are connected directly to the slip ring or indirectly through a transformer.
従って、本発明の1つの態様によると、CTスキャナ用X線発生器がスリップリングを含み、回転高電圧タンクと、高電圧タンクからの電力を受けるようにスリップリングに動作的に接続された回転可能なX線管とに電力を伝送する。X線管はまた、スキャン区画に配置されたスキャンされることになる対象物へ向かってX線を投射するように構成される。X線発生器はまた固定インバータも含み、高電圧タンクへの伝送のためにスリップリングへ交流電力を供給する。 Thus, according to one aspect of the present invention, an x-ray generator for a CT scanner includes a slip ring, and a rotary high voltage tank and a rotation operatively connected to the slip ring to receive power from the high voltage tank. Transmit power to and from possible x-ray tubes. The x-ray tube is also configured to project x-rays toward an object to be scanned located in the scan section. The x-ray generator also includes a fixed inverter and supplies alternating current power to the slip ring for transmission to the high voltage tank.
本発明の別の態様によると、CTイメージャが、そこを貫通して配置されるイメージングボアを有する回転可能なガントリと該ガントリを支持する固定ベースとを含む。スリップリングは回転可能なガントリに配置され、X線管及び高電圧タンクへ電気的に接続される。高電圧タンクは、データ収集用のX線発生のためにX線管に高電圧電位を印加するように設計される。CTイメージャはまた、ガントリの外部に電力調整器を含み、直流電圧を受けて、スリップリングを通って高電圧タンクに印加される交流電圧波形を生成する。 According to another aspect of the present invention, a CT imager includes a rotatable gantry having an imaging bore disposed therethrough and a fixed base that supports the gantry. The slip ring is placed in a rotatable gantry and is electrically connected to the x-ray tube and the high voltage tank. The high voltage tank is designed to apply a high voltage potential to the X-ray tube for generating X-rays for data collection. The CT imager also includes a power regulator external to the gantry to receive a DC voltage and generate an AC voltage waveform that is applied to the high voltage tank through the slip ring.
本発明のまた別の態様によると、CTスキャナがX線管と高電圧タンクとを含む。高電圧タンクは、高電圧電位をX線管に印加するように構成される。CTスキャナはまた、スリップリングを含み、高電圧タンクへ電流を伝送する。インバータを有し、高電圧タンクへの伝送のためにスリップリングへ交流電力を供給する固定ベースもまた開示される。インバータは、スリップリングに接続された少なくとも1つの共振回路を含む。 According to another aspect of the invention, a CT scanner includes an x-ray tube and a high voltage tank. The high voltage tank is configured to apply a high voltage potential to the x-ray tube. The CT scanner also includes a slip ring and transmits current to the high voltage tank. A fixed base having an inverter and supplying AC power to the slip ring for transmission to the high voltage tank is also disclosed. The inverter includes at least one resonant circuit connected to the slip ring.
本発明の種々の他の特徴、目的、及び利点は、以下の詳細な説明及び図から明らかになるであろう。 Various other features, objects, and advantages of the invention will be made apparent from the following detailed description and the drawings.
以下の図面は本発明の実施を意図する1つの好ましい実施形態を表す。 The following drawings represent one preferred embodiment that is intended to practice the invention.
図3及び図4を参照すると、コンピュータ断層撮影(CT)イメージングシステム14が、「第3世代」CTスキャナの代表的な回転可能ガントリ15を含むものとして示される。ガントリ15は、ガントリ支持体16内に位置付けられ、X線ビーム18をガントリ15の反対側にある検出器アレイ19へ向かって投射するX線管17を有する。ガントリ15は回転するように設計され、従って、回転側として定められ、他方、支持体16は回転せず、従って、静止側として定められる。スリップリング(図示せず)は、データ収集中に回転するX線発生器構成要素へ電流を伝送するために回転ベース(図示せず)に隣接して位置付けられる。回転ベースは、医療患者22の周りを回転中にX線管17、高電圧(HV)タンク(図示せず)、及び他の補助構成要素(図示せず)を支持するように設計される。以下に詳細に説明するように、スリップリングは、ガントリ支持体又はベース内の固定インバータ(図示せず)から受け取られた電力をHVタンクへ伝送するように構成されることにより、電位をX線管17に印加することができるようになる。本発明はまた、ガンマ放射線及び他の高周波電磁エネルギの投射及び検出に適用可能であることは当業者には明らかであろう。
With reference to FIGS. 3 and 4, a computed tomography (CT)
検出器アレイ19は、医療患者22を透過する投射X線を共に感知する複数の検出器20によって形成される。各検出器20は、X線ビームの衝突強度、及びその後に患者22を透過する時の減弱したビームを表す電気信号を生成する。X線投射データ収集のためのスキャン中、ガントリ12及びこれに取り付けられた構成要素は回転中心24の周りを回転する。
The
ガントリ15の回転及びX線源17の動作は、CTシステム14の制御機構26により制御される。制御機構26は、電力とタイミング信号を放射線源17に供給するX線コントローラ28と、ガントリ15の回転速度及び位置を制御するガントリモータコントローラ30とを含む。制御機構26のデータ収集システム(DAS)32が、検出器20からのアナログデータをサンプリングし、後続の処理のためにデータをデジタル信号に変換する。画像再構成装置34が、DAS32からサンプリング及びデジタル化されたX線データを受信し、高速画像再構成を実行する。再構成された画像は、大容量記憶装置38に画像を格納するコンピュータ36への入力として用いられる。
The rotation of the
コンピュータ36はまた、キーボードを有するコンソール40を介してオペレータからの指令及び走査パラメータを受信する。関連する陰極線管ディスプレイ42により、オペレータは、再構成された画像及びコンピュータ36からの他のデータを観察することが可能となる。オペレータが提供する指令及びパラメータは、コンピュータ36が、DAS32、X線コントローラ28、及びガントリモータコントローラ30に制御信号及び情報を提供するのに使用される。更に、コンピュータ36は、患者22及びガントリ15を位置付けるよう電動テーブル46を制御するテーブルモータコントローラ44を運転する。特に、テーブル46は患者22の部分をガントリ開口部48を通って動かす。
図5を参照すると、本発明によるX線発生器及びスリップリング構成が示される。X線発生器及びスリップリング構成48は、X線管17及び回転ベース52に接続された高電圧タンクを含む。回転ベース52は、CTシステムのガントリ内に配置され、X線管17及び高電圧(HV)タンク50の回転運動を支持するように設計される。同様に、補助装置54もまた、回転ベース52に支持される。HVタンク50は交流信号を変換し、X線管17に印加することができる高電圧直流電圧を発生するように設計される。例えば、1つの実施形態において、HVタンク50は、X線管17に印加するために最大160kVの電位を発生するように設計される。X線管は、スキャンされる患者に向かってここに印加される電圧の関数として投射されるX線を発生する。
Referring to FIG. 5, an X-ray generator and slip ring configuration according to the present invention is shown. X-ray generator and
構成48はまた、円弧56で概略的に示されるスリップリングを含み、スリップリングは、ほぼ環形でHVタンク50へ電流を伝送するように設計される。この点について、スリップリング56は電力配分装置(PDU)58からの交流電圧波形を受信するように設計される。図示のようにPDU58は、スリップリング56へ交流波形を供給するように設計されたインバータ60を含むことができる。しかしながら、インバータをPDUの外部に配置することができる点は当業者であれば理解されるであろう。更に以下に詳細に論じるように、インバータ60は、構成48の回転構成要素に対して固定され、そのためデータ収集中に患者の周りを回転しない。更に、1つの実施形態において、インバータ60は、30kHzの周波数で300Vまでの交流波形をスリップリング56へ供給するように設計される。当業者であれば、約20kから1MHzなどの他の周波数範囲も企図されることは明らかであろう。
スリップリング56は、比較的大きな直径を有し、そのため放射アンテナとして機能することができる。従って電磁放射線を最小限にするため、スリップリングの電流及び電圧波形の周波数成分の制限が不可欠である。この目的のため、図6に示すように、本発明は、スリップリングに伝送された波形の周波数成分を制限するためのインバータトポロジーを含む。インバータ60は1対の共振回路62を含む。各共振回路は、(直列接続した?)コンデンサC及びインダクタLを含む。各共振回路62は、H型構成で配置された複数の電源スイッチ64の出力に接続される。電源スイッチは、MOSFET、IGBTなどを含むことができる。電源スイッチ64は、650VDCなどの高電圧直流入力を受け、可変周波数、すなわち約20から100kHzで交流電圧を発生するように設計されている。
The
共振回路は電源スイッチ構成の出力に接続され、従って、電源スイッチ出力とスリップリング56の間に配置される。1つの実施形態において、共振回路のインダクタンス成分及びリアクタンス成分の値は、各コンバータで同じであることに留意されたい。共振回路は電源スイッチの高速な遷移を平滑化するように設計されており、これによって周波数成分を制限し、スリップリング56へ伝送される波形のコモンモード成分を低減する。
The resonant circuit is connected to the output of the power switch configuration and is therefore located between the power switch output and the
更に、図6を参照すると、スリップリング56は、X線発生器の静止側と回転側の境界を定める。上述のように、インバータ及びこれに関連するトポロジーは、スリップリング56の静止側に位置付けられる。従って、インバータは、データ収集処理中に高電圧タンク50又はX線管17と共には回転しない。X線発生器の回転側及びスリップリング構成は、HVタンク50を含むが、これはスリップリング56からの交流波形を受け、X線管17へ高電圧直流電位を供給するために波形を調整するように設計される。HVタンク50は変圧器66及び整流器及びフィルタ回路68を含み、スリップリング56によって伝送された交流電圧信号を調整する。例示的な実施形態において、HVタンク50は、X線管17に160kV直流電位を印加するように設計される。
Still referring to FIG. 6, the
次に図7を参照すると、本発明の別の実施形態によるインバータトポロジーが示される。この実施形態においてインバータ60は、図6に関して説明されたトポロジーと同様であり、1対の直列共振回路62によって平滑化された交流電圧波形を出力するように設計された、H型構成で配置された幾つかの電源スイッチを含む。しかしながら、図6に示されるトポロジーとは違って、図7に示される構成は、共振回路出力とスリップリング56の間に配置される変圧器を含む。変圧器70は、スリップリング56の実効インダクタンスを制御するように構成に組み込まれる。例えば、スリップリング56は、その回転位置に応じて通常0.2mHから0.6mHの範囲のインダクタンスを有する。変圧器70を回路の中に付加することで、実効インダクタンスはN2まで低減し、ここでNは変圧器70の巻数比である。例えば、変圧器70の巻数比が1:Nである場合、スリップリング56のインダクタンス又は変動は、25分の1に減少し、例えば0.4mHから0.016mHまでとなる。更にスリップリングは、やはりN2まで低減される直列抵抗を有し、これによって損失が減少する。
Referring now to FIG. 7, an inverter topology according to another embodiment of the present invention is shown. In this embodiment, the
X線発生器及びスリップリング構成に1:Nの巻数比で組み込まれる変圧器70は、変圧器70の組み込みを補正するため変圧器66及びHVタンク50の巻数比がNまで低減される必要がある。すなわち、変圧器66の巻数比は1:X−Nであり、ここでNは変圧器70の巻数比、及びXはシステム内に変圧器70が無い状態での変圧器66の巻数比である。例えば変圧器66が、変圧器70がない別の状況で巻数比8である場合、巻数比5の変圧器70を組み込むと、変圧器66が巻数比3を有するように構成される必要があるであろう。更にスリップリングはY/N2の実効インダクタンスを有し、ここでYは回路トポロジーに含まれる変圧器70なしのスリップリングのインダクタンスに相当する。
The
上述の発明を用いると、インバータ組立体及びその関連するブラケットが回転側から取り外されると、インバータ組立体と同じ質量であって、次に取り外すことができるCTシステムに通常は付属する平衡錘を有することができる。システムの静止側へのインバータの再配置、並びに任意の平衡錘の取り外しにより、任意の片持ち構成を排除することが可能となり、より均一に釣り合いの取れたガントリが提供されて、これは0.2秒/回転といったガントリ速度の高速化には不可欠である。更にスリップリングの高周波交流波形により、非接触スリップリングが可能になり、これによりスリップリングブラシが排除される。更にインバータをシステムの回転側から静止側へ再配置することで、通常高速スキャンに必要とされる150kW及び200kWなどの高電力レベルを発生するためのサイズの大きな発生器が検査室で使用可能となる。 With the above-described invention, when the inverter assembly and its associated bracket are removed from the rotating side, they have the same weight as the inverter assembly and then have a counterweight normally attached to the CT system that can then be removed. be able to. The relocation of the inverter to the stationary side of the system, and the removal of any counterweight, makes it possible to eliminate any cantilever configuration, providing a more evenly balanced gantry, It is indispensable for speeding up the gantry speed of 2 seconds / rotation. In addition, the high frequency alternating current waveform of the slip ring allows a non-contact slip ring, which eliminates the slip ring brush. In addition, by rearranging the inverter from the rotating side of the system to the stationary side, large generators can be used in the laboratory to generate high power levels such as 150 kW and 200 kW that are usually required for high-speed scanning. Become.
次に図8を参照すると、本発明の別の実施形態によるX線発生器及びスリップリング構成が示される。図8の構成は図7の実施形態と同様であるが、しかしながら、図8の構成は単一の直列共振回路62だけを使用する。この点に関しては、電源スイッチ64のH型構成の1つの出力が共振回路62に供給され、他の出力は直接変圧器70へ接続される。共振変換器62の出力もまた変圧器70に供給される。従って、電源スイッチにより出力される交流波形の正の部分は共振回路に供給されて平滑化され、一方、交流波形の負の部分は直接変圧器70に供給される。図6及び図7の実施形態と同様に、インバータ60は固定されており、HVタンク50及びX線管17は回転する。変圧器70によってスリップリング56に通電する電流は、HVタンク50へ伝送され、CTデータ収集用のX線を発生するX線管17に印加される高電圧電位を発生する。図7に示される構成と同様に、図8の変圧器70の巻数比は、HVタンク50の変圧器66の巻数比に影響を与える。更に、スリップリング波形上の高周波成分及びコモンモード成分もまた低減される。
Referring now to FIG. 8, an X-ray generator and slip ring configuration according to another embodiment of the present invention is shown. The configuration of FIG. 8 is similar to the embodiment of FIG. 7, however, the configuration of FIG. 8 uses only a single series
次に図9を参照すると、X線発生器及びスリップリングアーキテクチャと上述の本発明のトポロジーとを組み込む荷物/手荷物検査システム100は、開口部104を備えた回転可能なガントリ102を含み、その中を荷物又は手荷物が通過することができる。回転可能なガントリ102は、高周波電磁エネルギ源106並びに検出器組立体108を収容する。また、コンベアシステム110が設けられ、構成体114によって支持され、スキャンされるべき荷物又は手荷物116を自動的に連続して開口部104に通過させるコンベヤベルト112を含む。対象物116はコンベヤベルト112によって開口部104を通して供給され、次いで、イメージングデータが収集され、制御された連続する様態でコンベアベルト112が荷物116を開口部104から移動させる。その結果、郵便物検査官、手荷物係、及び他の保安要員は、爆発物、ナイフ、銃、密輸品などに対して荷物116の中身を非侵襲的に検査できる。
Referring now to FIG. 9, a luggage /
従って、本発明の1つの実施形態によれば、CTスキャナ用のX線発生器は、回転高電圧タンクへ電力を伝送するスリップリング及び、高電圧タンクからの電力を受けるようスリップリングに電気的に接続された回転可能なX線管とを含む。X線管は、スキャン区画に配置されたスキャンされることになる対象物に向かってX線を投射するように構成される。X線発生器はまた、固定インバータを含み、高電圧タンクへの伝送のためにスリップリングへ交流電力を供給する。 Thus, according to one embodiment of the present invention, an X-ray generator for a CT scanner is electrically connected to a slip ring that transmits power to a rotating high voltage tank and to receive power from the high voltage tank. A rotatable X-ray tube connected to the X-ray tube. The x-ray tube is configured to project x-rays toward an object to be scanned located in the scan section. The x-ray generator also includes a fixed inverter and supplies alternating current power to the slip ring for transmission to the high voltage tank.
本発明の別の実施形態によると、CTイメージャは、そこを貫通して配置されるイメージングボアを有する回転可能なガントリと、ガントリを支持する固定ベースとを含む。スリップリングは回転可能なガントリ内に配置され、X線管及び高電圧タンクへ電気的に接続される。高電圧タンクは、データ収集用のX線を発生するX線管に高電圧電位を印加するように設計される。CTイメージャはまた、ガントリの外部に電力調整器を含み、直流電圧を受けて、スリップリングを介して高電圧タンクに印加される交流電圧波形を発生する。 According to another embodiment of the present invention, a CT imager includes a rotatable gantry having an imaging bore disposed therethrough and a fixed base that supports the gantry. The slip ring is placed in a rotatable gantry and is electrically connected to the x-ray tube and the high voltage tank. The high voltage tank is designed to apply a high voltage potential to an X-ray tube that generates X-rays for data collection. The CT imager also includes a power regulator external to the gantry to receive a DC voltage and generate an AC voltage waveform that is applied to the high voltage tank via a slip ring.
本発明の別の実施形態によると、CTスキャナはX線管及び高電圧タンクを含む。高電圧タンクは、X線管に高電圧電位を印加するように構成される。CTスキャナはまたスリップリングを含み、高電圧タンクへ電流を伝送する。スリップリングへ交流電力を供給して高電圧タンクへ伝送するためのインバータを有する固定ベースもまた開示される。インバータは、直接又は変圧器を介してスリップリングに接続される1つ又は対になった共振回路を含む。 According to another embodiment of the invention, the CT scanner includes an x-ray tube and a high voltage tank. The high voltage tank is configured to apply a high voltage potential to the X-ray tube. The CT scanner also includes a slip ring to transmit current to the high voltage tank. Also disclosed is a fixed base having an inverter for supplying AC power to the slip ring for transmission to a high voltage tank. The inverter includes one or a pair of resonant circuits connected to the slip ring either directly or through a transformer.
本発明を好ましい実施形態に関して説明してきたが、均等物、代替物、改良物は、明確に述べられる場合を除き、可能であり、添付の請求項の範囲内であることは理解される。 Although the invention has been described with reference to preferred embodiments, it is understood that equivalents, alternatives, and modifications are possible and fall within the scope of the appended claims, unless explicitly stated.
17 X線管
50 高電圧タンク
56 スリップリング
60 インバータ
62 共振回路
64 電源スイッチ
66 変圧器
68 フィルタ回路
17
Claims (8)
回転高電圧(HV)タンク(50)へ電力を伝送するスリップリング(56)と、
前記スリップリング(56)へ作動的に接続されてHVタンク(50)からの電力を受信し、且つスキャンされることになる被検体(22)へX線を投射する回転可能なX線管(17)と、
前記HVタンク(50)への伝送するためにスリップリング(56)へ交流電力を供給する固定インバータと、
を備えるX線発生器。 An X-ray generator (14) for a CT scanner;
A slip ring (56) for transmitting power to a rotating high voltage (HV) tank (50);
A rotatable X-ray tube (operatingly connected to the slip ring (56), receiving power from the HV tank (50) and projecting X-rays onto the subject (22) to be scanned ( 17)
A fixed inverter that supplies AC power to the slip ring (56) for transmission to the HV tank (50);
An X-ray generator comprising:
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